Collaborative research projects between FIUNA (Paraguay) and UTALCA (Chile) in the field of power electronics applied to renewable energies

Transcripción

1 J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 1/18 6/21 Collaborative research projects between FIUNA (Paraguay) and UTALCA (Chile) in the field of power electronics applied to renewable energies Jorge Rodas Faculty of Engineering National University of Asuncion, Paraguay Congreso Maule Energía 2018 Talca Chile May 10 th, 2018

2 J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 1/18 6/21 Content Index 1. Introduction 2. Collaborative Research Projects 3. Other Collaborations

3 1. Introduction Content Index Paraguay, matrix energy, ERNC, Policies for ERNC 2. Collaborative Reserch Projects 3. Other Collaborations J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 1/18 6/21

4 J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 1/18 6/21 PARAGUAY Raise your hand if you've been in Paraguay

5 J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 1/18 6/21 PARAGUAY Things that you won't find in Paraguay Skyscrapers Beach Snow Wine

6 J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 1/18 6/21 PARAGUAY Things that you WILL find in Paraguay Capital: Asuncion Sport: Football Agricuture Energy Chipa Beef exports Terere 7M people Spanish/Guarani Religion: Catholics

7 ENERGY MATRIX STRUCTURE IN PARAGUAY J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 2/18 6/21

8 ELECTRICITY GENERATION IN PARAGUAY SOLUTION? 14,000 MW installed power (20x 700MW) MWh (103 million MWh) DO WE HAVE OTHER ENERGY SOURCES? DIESEL GENERATOR? 30-nov ,200 MW installed power 210 MW Installed Power 1/48 J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 3/18 6/21

9 J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 4/25 6/21 SOLAR & EOLIC ENERGY IN PARAGUAY Advantges in PV and/or Eolic?

10 J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 5/18 6/21 RENEWABLES: PROS & CONT Ventajas de la utilización de fuentes de energía renovables Contribuye a la mejora del medio ambiente. Evita las grandes emisiones de CO2. Aumenta la independencia energética. Reduce el consumo de petróleo y otros tipos de combustibles no disponibles en nuestro país. Puede generarla cualquier persona u empresa. Producción de energía de forma descentralizada. Problemática de las energías renovables: La disponibilidad temporal de los recursos renovables no suele coincidir con las necesidades de consumo de la energía demandada por los usos residenciales e industriales. (Necesidad de Sistemas Predecibles). Solución: Almacenamiento de la energía (excedentes).

11 J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 5/18 6/21 RENEWABLES & DISTRIBUTED GENERATION TODAY (PARAGUAY) WE HOPE SO!

12 POLICIES FROM THE GOVERNMENT J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 6/18 6/21

13 RESEARCH IN RENEWABLES FIUNA-UTALCA J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 7/18 6/21

14 Content Index 1. Introduction 2. Collaborative Research Projects Multiphase generators Matrix converters Multilevel inverters 3. Other Collaborations J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 7/18 6/21

15 RESEARCH IN RENEWABLES FIUNA-UTALCA J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 8/18 6/21

16 J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 9/18 6/21 MULTIPHASE DRIVES: APPLICATIONS Industry Applications Wind turbines: 18-Phase PM with 6 BTB 4.5 MW

17 J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 10/18 6/21 WIND ENERGY CONVERSION SYSTEM Project #1: Real Multiphase-based Wind Turbine Project #2: Multi-modular matrix converter MPC applied to power converters

18 MULTIPHASE GENERATOR (EMULATOR) J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 11/18 6/21

19 J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 11/18 6/21 MULTIPHASE GENERATOR (REAL IMPLEMANT.) M. Ayala O. González

20 MATRIX CONVERTERS Project Desarrollo e implementación de nuevas topologías de convertidores para la interconexión a red de sistemas de generación basados en Energías Renovables S. Toledo E. Maqueda F. Gavilán D. Caballero J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 12/18 6/21

21 REACTIVE POWER COMPENSATION J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 13/18 6/21

22 REACTIVE POWER COMPENSATION J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 13/18 6/21

23 ACTIVE POWER FILTER J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 14/18 6/21

24 ACTIVE POWER FILTER Convertidor tipo puente H Tipo Multinivel con 9 celdas puente-h independientes, 3 celdas por fase J. Pacher Voltaje DC-Link máximo: 400V (para una celda y con tres niveles) Corriente máxima por celda: 20A (y por rama o fase) Frecuencia de operación: 50 khz L. Comparatore A. Renault J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 14/18 6/21

25 Content Index 1. Introduction 2. Collaborative Research Projects 3. Other Collaborations UAV Project MSc and PhD Programme Publications Summary J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 14/18 6/21

26 J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 15/18 6/21 OTHER PROJECT & COLLABORATION Laboratory of Power and Control System (LSPyC) Created in Collab. FIUNA-UTALCA 2012 Staff 2 full time professors. 11 part-time professors (PhD students). 1 post-doctoral researcher. 10 junior researchers (B. Eng. students). 1 administrative. Fund 1 PhD program (1 st Ed. 2017): 200,000 US$ 1 MSc program (1 st Ed ): 200,000 US$ 7 Research projects: 1,750,000 US$

27 J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 16/18 6/21 PUBLICATIONS OF LSPyC (FIUNA) Contributions: > 20 Journal papers (>7 in IEEE-TIE) > 2 FIUNA-UTALCA > 70 Conference papers (IECON, PEMD, ) > 29 FIUNA-UTALCA > 3 book s chapters 1 PhD Thesis

28 J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 17/18 6/21 Summary Advanced Control of power converters for renewable energy applications and machines and drives: FCS-MPC, parameter estimation, modelling, fault tolerant control. Sensorless control. Nonlinear control. Electric Machines and Drives and Power Converters: Multiphase machines: IM and PM. Matrix converters. Multilevel and 2L VSI. Renewables: Solar (PV) and Eolic. Grid interconnection. Active power filters. B2B Converter Control of VSI, APF, Matrix Converter Active Power Filter Grid interconnection Energy Storage High-power transmission 2,4 kw PV System 15 kw Multiphase Wind

29 J. R. Rodas Gregor, J. Rodas, S. Toledo GREPCI-ETS Maule IEEE-PES Energía FIUNA 1/21 18/18 6/21 Thanks for your attention